Instituttet deltar tungt i flere store tverrfaglige forskningsprogrammer. Kunnskapen våre forskere har kan brukes i et bredt spekter av anvendelser og er ettertraktet i mange fagmiljø.

CeSOS - Centre for Ships and Ocean Structures (2002-2007) og (2008-2014)
er ett av NTNUs tre Sentra for Fremragende Forskning (SFF) og har som oppgave å drive grunnforskning innen kybernetikk, hydrodynamikk og konstruksjonsteknikk. Anvendelsene strekker seg fra olje- og gassproduksjon, transport, infrastruktur og havbruk.

IO Center - Center for Integrated Operations in the Petroleum Industry (2007-2011)
Senteret utvikler metoder og verktøy for integrerte operasjoner for oppstrøms petroleumsaktiviteter som representerer et vesentlig fremskritt i forhold til dagens teknologi og praksis. Instituttets bidrag er å utvikle metoder og teknologi for sanntids reservoarhåndtering og sanntids produksjonsoptimalisering.

CREATE - Centre for Research-based Innovation in Aquaculture Technology (2007-2011)
Senterets visjon er å: Forstå, innovere og utføre-utvikle teknologi for kultivering av havet. SINTEF Fiskeri og havbruk er vertsinstitusjon for senteret og Institutt for teknisk kybernestikk er en av partnerne.

Control, Information and Communication Systems for Environmental and Safety Critical Systems - CICS
er et strategisk universitetsprogram (SUP) ved Institutt for teknisk kybernetikk som skal utvikle teknologi for utnyttelse av miljømessig bærekraftige ressurser. Dette omfatter systemer for miljøovervåking, spill- og undervannsreparasjon samt ny teknologi for fornybare energikilder. Ved å utnytte og videreutvikle avansert teori på viktige applikasjoner vil prosjektet bidra til NTNU's strategiplan og gi økt internasjonal konkuranseevne til norsk industri som marin og maritim industri, olje- og gassindustri og bærekraftig energiproduksjon og fordeling.

CMinMC - Computational Methods in Nonlinear Motion Control (2004-2008)
Dette er et strategisk universitetsprogram (SUP) ved Institutt for teknisk kybernetikk. Forskningen er rettet mot design og analyse av ulineære bevegelsessystemer basert på matematiske metoder, samt å anvende avansert teori på utvalgte applikasjoner.

From natural gas to energy products (2003-2007)
er et strategisk universitetsprogram (SUP) finansiert av NFR der instituttets andel er 1/3. Programleder er Bjarne Foss.

The Gas Technology Center, NTNU-SINTEF
er et samarbeidsprosjekt mellom NTNU og SINTEF samt eksterne partnere. Senteret omfatter 5 fakulteter og disponerer mange laboratorier.

Styrkeområde i prosess systemteknikk (PROST)

CyberMar: Marie Curie Training Site
er et flerfaglig forsknings og utviklingsprogram som fokuserer på integrasjon av matematisk modellering av marine strukturers dynamikk og hydrodynamikk.